(57)【要約】【課題】成形性が良好で、吸水による寸法安定性、耐熱性に優れた導光板を提供すること。【解決手段】スチレン系単量体９５．５〜９９重量％と（メタ）アクリル酸系単量体１〜４．５重量％からなり、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗが１６〜３５万であるスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体からなる導光板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン系単量体９５．５〜９９重量％と（メタ）アクリル酸系単量体１〜４．５重量％からなり、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗが１６〜３５万であるスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体からなる導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器、画像信号を表示する各種モニター、例えばパネルモニター、テレビモニター等に用いられる表示装置等に適した導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂は、優れた光透過性を生かして、これまでに多くの照明用途に用いられてきた。特に近年は、照明用光源を備えた液晶ディスプレー等のバックライト用導光板としての使用が増加している。このバックライトの方式としては、導光板を光源との間に挟んだ、いわゆる直下式と、光源を導光板のエッジに取り付けるエッジライト式の２通りの方式があるが、現在は、エッジライト式が主流となっている。
導光板には、主にアクリル樹脂が用いられているが、アクリル樹脂は、吸水性が高く、そのため導光板の反りや寸法が変化しやすい課題があった。特許文献１〜２には、スチレン系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなるスチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を使用することが提案されているが、アクリル樹脂に比較し、吸水による寸法安定性は改善されているものの、今だ満足するものにはなっていない。更には、近年高輝度化のため光源ランプの高輝度化により、樹脂の耐熱性が不足となり、使用条件によっては、導光板が変形してしまう問題があった。特許文献３には、不飽和カルボン酸系単量体と芳香族ビニル系単量体の共重合体で特定の分子量及び分布の熱可塑性樹脂が提案されているが、耐熱性は向上しているものの、特定範囲の組成、重量平均分子量では、吸水性に劣るとともに導光板としての強度が不足している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０７５６４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５８８５号公報
【特許文献３】特開２００５−２１５３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、成形性が良好で、吸水による寸法安定性、耐熱性に優れた導光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、前記課題を解決するため誠意検討した結果、特定範囲の単量体組成からなるスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体で且つ特定範囲の重量平均分子量とすることにより、前記問題点が解決することを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、スチレン系単量体９５．５〜９９重量％と（メタ）アクリル酸系単量体１〜４．５重量％からなり、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗが１６〜３５万であるスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体からなる導光板に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の導光板は、吸水特性、耐熱性に優れているため、吸水の差異による反りが小さく、熱による変形を抑制する効果を有する。そして、この導光板は、パーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器、画像信号を表示する各種モニター、例えばパネルモニター、テレビモニター等に用いられる表示装置等に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明について詳しく説明する。
本発明で用いられるスチレン系単量体としては、芳香族ビニル系モノマーであり、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン等が挙げられ、単独あるいは二種以上用いても良い。中でも、（メタ）アクリル酸との反応に優れる点からスチレンが好ましい。又、（メタ）アクリル酸系単量体としては、アクリル酸、メタアクリル酸が挙げられるが、共重合体の製造の容易さの点からメタアクリル酸が好ましい。
また、必要に応じてこれら単量体にその他の共重合可能な単量体を本発明の目的を損なわない範囲で用いても良い。ここで用いるその他の共重合可能な単量体としては、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸エステル単量体、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の無水物基含有単量体、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のジカルボン酸イミド基含有単量体、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体などが挙げられる。
【０００８】
本発明の共重合体中の（メタ）アクリル酸単位は１〜４．５重量％である。好ましくは２〜４．５重量％である。共重合体中の（メタ）アクリル酸単位が４．５重量％を越える場合は、吸水性が劣るとともに溶融体の粘度が高くなり、加工性が低下することに加えて、重合時にゲル状の組成物が大量に生成する場合があり好ましくない。また１重量％未満の場合は共重合体の耐熱性向上効果が不十分となり好ましくない。
本発明のスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体共重合体（Ａ）のゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗは、１６〜３５万である。好ましくは１８万〜３０万である。Ｍｗが３５万を越える場合は、溶融体の粘度が高くなり、加工性が極端に低下し好ましくない。また１６万未満の場合は、成形品の強度が低下し好ましくない。また、Ｍｗ／Ｍｎの範囲は１．５〜３．５が好ましい。３．５を越える場合は、低分子領域に分布が広くなりすぎて成形品の強度が低下し好ましくない。１．５未満の組成物は工業的に生産性の優れる塊状重合、懸濁重合、乳化重合法での供給が困難になる。
【０００９】
本発明のスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体共重合体（Ａ）の重合方法は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられるが、なかでも塊状重合または溶液重合が好ましく、さらには、連続塊状重合または連続溶液重合が生産性と経済性の面で特に好ましい。即ち、スチレン系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体及び必要に応じてエチルベンゼン、トルエン、キシレン等の重合溶媒、ラジカル開始剤として有機過酸化物、連鎖移動剤、安定剤、鉱油などの添加剤を混合、溶解した原料溶液を攪拌機付き反応機に供給し、重合を行う。重合温度は、ラジカル開始剤として有機過酸化物を用いた場合は、有機過酸化物の分解温度、生産性、反応機の徐熱能力、目的としている共重合体の流動性等を考慮して、公知の技術を用いて設定することができる。重合反応機を出た重合溶液は、回収装置に導かれ加熱脱揮で溶媒と未反応単量体を除去する。回収装置はスチレン系樹脂の製造で常用される装置、例えば、フラッシュタンクシステム、多段ベント付き押出機等を用いることがことが出来る。
【００１０】
本発明のスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体共重合体（Ａ）の重合装置は、完全混合型、プラグフロー型、循環装置を備えたプラグフロー型などいずれも好適に用いることができる。なかでも、組成分布の均一性から完全混合型重合装置が好ましい。
本発明においてスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体製造時の回収工程の前後の任意の段階、あるいは，押出加工、成形加工する段階において、必要に応じ本発明の目的を損なわない範囲で各種添加剤、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、ヒンダートフェノール系、リン系、イオウ系などの酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、各種染料や顔料、蛍光増白剤、選択波長吸収剤を添加しても良い。
【００１１】
ここで、本発明の光拡散スチレン系樹脂組成物には、光源ランプから発生する紫外線による着色を防止する目的で、紫外線吸収剤、光安定剤を添加することができる。紫外線吸収剤とは、例えば、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５ビス（α，α′ジメチルベンジル）フェニル］ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、フェニルサリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収剤、２−（１−アリールアルキデン）マロン酸エステル系紫外線吸収剤、オキサルアニリド系紫外線吸収剤が挙げられる。また、光安定剤とは、例えばヒンダートアミン系光安定剤などが挙げられる。ヒンダートアミン系光安定剤としては、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セパケート、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン・２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物が挙げられる。紫外線吸収剤、光安定剤は、各々単独もしくは複数での使用が可能であり、添加量は、紫外線吸収剤と光安定剤の総和でスチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体系共重合体１００重量部に対して０．０２〜２．０重量部が好ましい。より好ましくは、０．１〜１．５重量部である。
【００１２】
更に本発明の光拡散スチレン系樹脂組成物には、離型性向上及び熱滞留時のゲル化抑制を目的に、例えば、グリセリンモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ステアリルアルコール等の高級アルコール、ステアリン酸等の高級脂肪酸を添加することができるが、その際は、本発明の目的を損なわない範囲で用いられ、通常０．５重量部以下の濃度で用いることが好ましい。
更に、本発明の光拡散スチレン系樹脂組成物には、必要に応じて蛍光増白剤、ブルーイング剤等のマスキング剤を任意に使用することが可能である。
本発明の導光板を得る方法は、特に限定されない。必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲の任意の添加剤をヘンシェルミキサーやブレンダーで混合した後、シート成形押出機で成形することによりシート状成形体を得る方法や圧縮成形、射出成形により、所望の形状の成形体を得る方法を用いることができる。
【実施例】
【００１３】
本発明について、以下具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
なお、本発明では、下記の測定方法、評価方法を用いた。
（１）共重合体中の（メタ）アクリル酸（ＭＡＡ）単位の定量
共重合体０．５ｇを３０ｍｌのメチルエチルケトンに溶解し、指示薬として１．０％フェノールフタレイン水溶液を加え、攪拌しながら１／１０規定の水酸化カリウムエタノール溶液で滴定する。終点までに消費された１／１０規定の水酸化カリウムエタノール溶液の体積量とブランクに消費された１／１０規定の水酸化カリウムエタノール溶液の体積量から（メタ）アクリル酸のカルボン酸基のモル数が得られ、（メタ）アクリル酸の分子量を乗することにより（メタ）アクリル酸単位の重量が得られる。（メタ）アクリル酸単位の重量の測定に用いた試料の重量に対する割合を求めることで、組成物中の（メタ）アクリル酸単位の重量％を算出した。測定は３回行い、平均値を示した。
【００１４】
（２）分子量及び分子量分布
本発明においてＭｗ、Ｍｎは、スチレン系単量体−（メタ）アクリル酸系単量体共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量、数平均分子量であり、ゲルパーミネーションクロマトグラフィーを使用してＲＩ法にて求められる。ＲＩ法とは示差屈折率検出法であり、テトラヒドロフランを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される。同様に調製された分子量既知の単分散ポリスチレン溶液試料の溶出曲線より各溶出時間における分子量Ｍｗ、Ｍｎを算出し、ポリスチレン換算Ｍｗ、Ｍｎを算出すればよい。
〔測定条件〕
試料調整：テトラヒドロフランに共重合樹脂約１０００ｐｐｍを溶解し、注入量を１００μｌとした。
測定機器：昭和電工（株）製  Ｓｈｏｄｅｘ  Ｓｙｓｔｅｍ２１、サンプルカラム：ＫＦ−８０６Ｌ  ２本、リファレンスカラム：ＫＦ−８００ＲＬ  ２本、温度：４０℃、キャリア：テトラヒドロフラン、流速：１ｍｌ／ｍｉｎ．
【００１５】
（３）メルトフローレイト（ＭＦＲ）
ＩＳＯ  １１３３に準拠して測定した。（２００℃、荷重５ｋｇ）
（４）ビカット軟化温度
ＩＳＯ  ３０６に準拠して測定した。
（５）ノッチ無しシャルピー衝撃強さ
ＩＳＯ  １７９に準拠し、ノッチ無しにて測定した。
（６）吸水性
射出成形にて５０×９０×２ｍｍの平板を成形し、５０ｍｍ角の試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ７２０９に準拠し、２４時間後の吸水率（％）（即ち、（試験後重量／試験前重量−１）×１００）を測定した。
（７）吸湿反り量
圧縮成形にて２５０×２５０×２ｍｍの平板の片面にアルミ箔を接着させた圧縮成形品を成形し、２５０×３０×２ｍｍの短冊状に切り出し試験片を作成した。試験片を温度５０℃、相対湿度９０％に調整した恒温恒湿槽内にアルミ箔面を下側とした状態で７２時間放置後、試験片の中央部の反り量（浮き量）を測定した。
【００１６】
［実施例１］
スチレン８２．５重量％、メタアクリル酸３．０重量％、エチルベンゼン１２重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部に対し、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．０２３重量部を添加し原料溶液を調整した。原料溶液を攪拌翼を備えた完全混合型反応器（容量４リットル）を有する重合装置に０．７４リットル／ｈｒで連続的に供給した。完全混合型反応器の重合温度１３０℃で重合を行った。得られた重合溶液を２段ベント付き脱揮押出機連続的に供給し、押出機温度２２５℃、１段ベント及び２段ベントの真空度を１５ｔｏｒｒで、未反応単量体、溶媒を回収し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約７０％であった。分析、評価結果を表１に示す。
【００１７】
［実施例２］
スチレン８０．６重量％、メタアクリル酸２．９重量％、エチルベンゼン１４重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部、完全混合型反応器の温度を１３７℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約７０％であった。分析、評価結果を表１に示す。
［実施例３］
スチレン８３．７重量％、メタアクリル酸１．８重量％、エチルベンゼン１２重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約６９％であった。分析、評価結果を表１に示す。
【００１８】
［比較例１］
スチレン７４．６重量％、メタアクリル酸８．９重量％、エチルベンゼン１４重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部、完全混合型反応器の温度を１３３℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約７３％であった。分析、評価結果を表１に示す。
［比較例２］
スチレン７２．９重量％、メタアクリル酸２．６重量％、エチルベンゼン２２重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部完全混合型反応器の温度を１４７℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約７５％であった。分析、評価結果を表１に示す。
【００１９】
［比較例３］
スチレン８７．３重量％、メタアクリル酸３．２重量％、エチルベンゼン７重量％、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．０１７重量部、完全混合型反応器の温度を１１６℃、押出機温度２４０℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約５５％であった。分析、評価結果を表１に示す。
［比較例４］
スチレン５８．１重量％、メタアクリル酸１９．４重量％、エチルベンゼン２０重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部に対し、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．０２３重量部を添加して成る重合液を用いた以外は実施例１と同様の条件で共重合体の製造を試みたが、著しい流動性の低下と酸縮合反応が過度に進行しゲル化を生じ製造が不可能であった。
【００２０】
［比較例５］
スチレン８３．５重量％、エチルベンゼン１４重量％、２−エチルヘキサノール２．５重量％の混合液１００重量部に対し、完全混合型反応器の温度を１３３℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、スチレン−メタアクリル酸共重合体を得た。単量体重合率は、約６９％であった。分析、評価結果を表１に示す。
［比較例６］
スチレン−メタアクリル酸共重合体に代えて、ポリメタクリル酸メチル樹脂  旭化成ケミカルズ（株）  商品名  デルペット  ７０ＮＨＸを使用した。この評価結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2007204536.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の導光板は、パーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器、画像信号を表示する各種モニター、例えばパネルモニター、テレビモニター等に用いられる表示装置等に好適に用いることができる。